UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO

Presentación del tema: "UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO"— Transcripción de la presentación:

1 UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO
FACULTAD DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS INGENIERIA INDUSTRIAL AISLAMIENTO TÉRMICO ALUMNO: Rosario Gómez Miguel

2 CONTENIDO Aislante Térmico Aislamiento Térmico en las viviendas Tipos de aislantes Térmicos Aislamiento Térmico en la Industria

3 INTRODUCCIÓN Por aislamiento térmico se entienden todos los sistemas y operaciones llevadas a cabo para reducir el flujo térmico intercambiado entre dos entornos a temperaturas diferentes. El aislamiento térmico es necesario para seguridad de las personas e instalaciones, así como para reducir la pérdida de calor y aumentar la sostenibilidad de los procesos. En este trabajo se dará a conocer más a fondo que es un aislante térmico sus usos en la industria y los componentes que conforman estos aislantes.

4 AISLANTE TÉRMICO Un aislante térmico es un material usado en la construcción y en la industria, caracterizado por su alta resistencia térmica. Establece una barrera al paso del calor entre dos medios que naturalmente tenderían a igualarse en temperatura, impidiendo que el calor traspase los separadores del sistema que interesa (como una vivienda o una nevera) con el ambiente que lo rodea. Se considera que son aislantes térmicos específicos aquellos que tiene una conductividad térmica, λ < 0,08 W/m·°C.

5 PROPIEDADES DE LOS AISLANTES
La cuantificación de las propiedades de un aislante es compleja, ya que cada material reacciona de manera diferente ante las diferentes trasmisiones del calor: radiación, convección, conducción, calor latente/calor sensible y también según la temperatura a la que se encuentre. Para comparar materiales y realizar cálculos se utiliza habitualmente el coeficiente de conductividad térmica, que mide únicamente la conducción. Para que la comparación del coeficiente de dos materiales sea correcta, este debe ser medido a la misma temperatura en ambos.

6 Las principales propiedades de los aislantes son :
Resistencia Térmica La resistencia térmica de un material representa la capacidad del material de oponerse al flujo del calor. Conductividad Térmica La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor. Así la relación entre ambas propiedades es que la inversa de la conductividad térmica es la resistencia térmica. Regidas por las normas de ensayo: UNE-EN y UNE-EN  

7 Para obtener un material aislante debemos de tener en cuenta:
- La 'R': indica la resistencia del material al paso del calor. Cuanto mayor sea el valor numérico de R, mayor capacidad aislante tendrá el material. Por ejemplo, una R de valor 2 y 2,5 es un buen aislante; R de un valor de 1 y 1,5 es un aislante básico. - Lambda (ʎ): indica la conductividad del material. Cuanto menor sea el número lambda, mayor capacidad aislante tendrá.

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9 AISLAMIENTO TÉRMICO EN LAS VIVIENDAS
El ahorro de energía y la prevención de corrientes de aire, humedades en las paredes o mohos en metales se consiguen en gran medida con un adecuado aislamiento del hogar. El mejor modo para retener el calor en el interior de la casa en invierno y de mantenerlo fuera en verano es reforzando los puntos estratégicos por los que el aire y el calor se dispersan: paredes, techo y suelo.

10 La necesidad de aislar térmicamente un edificio está justificada por cuatro razones fundamentales:
Economizar energía, al reducir las pérdidas térmicas por las paredes. Mejorar el confort térmico, al reducir la diferencia de temperatura de las superficies interiores de las paredes y ambiente interior. Suprimir los fenómenos de condensación y con ello evitar humedades en los cerramientos. Mejorar el entorno medioambiental, al reducir la emisión de contaminantes asociada a la generación de energía

11 Los últimos estudios sobre la pérdida de energía en el hogar revelan que el aislamiento del techo puede llegar a reducir un 35% los gastos en calefacción. El suelo es la parte de la casa, junto con el techo, por donde más fácilmente se escapan el calor y el frío, a pesar de que la gran mayoría de las viviendas no tienen aislamiento bajo el piso.

12 TIPOS DE AISLANTES TÉRMICOS
AISLAMIENTO SINTÉTICO AISLAMIENTO CON POLIESTIRENO EXPANDIDO El poliestireno expandido es un material plástico espumado utilizado en el sector de la construcción, principalmente como aislamiento térmico y acústico, en el campo del envase y embalaje para diferentes sectores de actividad y en una serie de aplicaciones diferentes.

13  Las cualidades del poliestireno expandido, tanto en su amplia gama de prestaciones así como los formatos en que se puede presentar, le convierten en material con amplias posibilidades de aplicación dentro del ámbito de la construcción. Las aplicaciones en esta área se centran fundamentalmente en la edificación con soluciones constructivas para el aislamiento termo acústico de los diferentes cerramientos así como en soluciones de aligeramiento y conformado de diversas estructuras de la edificación, además de otras aplicaciones como moldes de encofrado y juntas de dilatación.

14 AISLAMIENTO CON POLIESTIRENO EXTRUIDO (XPS)
La espuma de poliestireno extruido es un material aislante que, debido a sus excepcionales propiedades, como son su alta resistencia a la compresión, a las altas temperaturas, a la deformación, su nula absorción de agua(impermeable) y su durabilidad, manteniéndose inalterable con el paso del tiempo es ampliamente utilizado en la industria de la construcción. Se utiliza en tabiques, fachadas, bajo cubiertas, tejas, bajo tejas, bajo láminas y suelos, principalmente.

15 AISLAMIENTO CON ESPUMAS FLEXIBLES
Los aislamientos térmicos flexibles de espuma elastomérica (FEF) son espumas de célula cerrada, fabricadas de caucho natural o sintético con otros polímeros. Es un excelente aislante térmico con un buen rendimiento en baja y media temperatura y además de fácil instalación. Posee en su estructura una barrera de vapor y un buen comportamiento en cuanto a reacción al fuego. Este tipo de aislamiento se utiliza con frecuencia para aislar tuberías.

16 AISLAMIENTO CON POLIURETANO
La espuma de poliuretano es uno de los productos aislantes más empleados en construcción. Las razones principales son su versatilidad y sus prestaciones. Se encuentra en forma de: Poliuretano Proyectado Planchas conformadas Paneles de sándwich

17 Poliuretano Proyectado
Las prestaciones que aporta el Poliuretano Proyectado en las soluciones constructivas se resumen en los siguientes conceptos: adherencia, adaptabilidad, aplicación en continuo sin juntas ni puentes térmicos, impermeabilidad, máximo aislamiento con el mínimo espesor  y profesionalidad en la instalación. Las aplicaciones más habituales son: fachada por el interior, fachada por el exterior, inyección en cámara de aire, cubierta plana, inclinada e industrial.

18 Planchas conformadas Las prestaciones que aportan las Planchas de Poliuretano Conformado en las soluciones constructivas se resumen en los siguientes conceptos: máxima resistencia térmica, resistencia mecánica, estabilidad dimensional, variedad de acabados, apto para nueva construcción y rehabilitación, espesores mínimos que proporcionan el  máximo aislamiento, facilidad de manipulación y puesta en obra, aislamiento térmico estable que perdura en el tiempo. Las aplicaciones más habituales son: cubierta industrial metálica, cubierta plana, cubierta inclinada, fachada por el interior, fachada por el exterior y suelos radiantes.

19 Paneles de sándwich Compuesto de una parte central de espuma rígida de poliuretano adherida a dos paramentos generalmente metálicos.   Y destaca entre los aislantes térmicos por su elevada capacidad aislante y su durabilidad en el tiempo.

20 2. AISLAMIENTO MINERAL AISLAMIENTO CON LANA MINERAL Las lanas minerales de roca o fibra de vidrio son un tipo de material flexible, fabricado a partir de roca volcánica. Tiene la cualidad de aislar térmica y acústicamente. Esta estructura permite obtener productos muy ligeros, que por su peculiar configuración, ofrecen elevados niveles de protección frente al calor, el ruido y el fuego. Son productos naturales (arena silícea para la lana de vidrio, roca basáltica para la lana de roca) transformados mediante proceso de producción.

21 Según su densidad tenemos:
Mayor densidad: se utilizan como aislamiento térmico en zonas que necesitan mayor resistencia a la compresión y al peso (suelos, tejados o fachadas ventiladas). Además, permiten aislar el ruido de impacto. Menor densidad: se suelen poner en techos (registrables o continuos), tabiques o en entramados de madera. No son impermeables y dejan pasar el vapor de condensación, por eso, se recomienda su instalación junto con una barrera al vapor como papel de estraza (Kraft) o vinílicos.

22 3. AISLAMIENTO REFLECTANTE
Reflectante es un material muy ligero, de espesor mínimo, compuesto por guata y varias capas de reflectante. Es uno de los aislantes que mejor se comporta frente al frío y es antióxido, antialérgico e insensible al agua y a la humedad. Es de fácil instalación, ya que se adhiere a la superficie con grapas. Permite ahorrar espacio. Se usa en bajo techos, buhardillas y paredes, principalmente.

23 4. AISLAMIENTO NATURAL Como parte de la preocupación por el medio ambiente, los aislamientos térmicos naturales se están convirtiendo en una alternativa, cada vez más atractiva, para cualquier país. Al elegir un material aislante natural es común que, además de criterios térmicos, se quieran considerar criterios medioambientales.

24 Corcho, cáñamo o lana de lino, algodón o lana de oveja, virutas de madera: son los productos más ecológicos, respetuosos con el medio ambiente.

25 RECOMENDACIONES PARA ADQUIRIR UN AISLANTE
Para suelos, se recomiendan las lanas minerales de mayor densidad, poliestireno extruido o reflectante. Para aislar cubiertas y techos, se aconsejan las lanas minerales de menor densidad, reflectante o poliestireno extruido.  Para aislar paredes, muros y tabiques, puedes decantarte por un material reflectante, lanas minerales de menor densidad, poliestireno extruido o poliestireno expandido. Para fachadas, se recomiendan lanas minerales de mayor densidad o poliestireno extruido. Una capa de 3 cm de un material aislante bueno (como la fibra de vidrio o el poliuretano) tiene la misma capacidad aislante que un muro de piedra de 1 m de espesor.

26 El grosor para el aislante térmico en fachadas debe oscilar entre 5 y 12 cm.
El grosor para el aislante térmico en cubiertas debe oscilar entre 6 y 12 cm. Para aislar correctamente tu vivienda también debes contar con unas buenas ventanas. Si son las adecuadas puedes ahorrar hasta un 50% en calefacción. Es recomendable colocar burletes en las puertas para evitar la pérdida de temperatura MATERIALES USOS RECOMENDADOS Techos y cubiertas Paredes Muros Suelos Lanas minerales x Poliestireno expandido Poliestireno extruido Espumas/poliuretano Aislamiento natural Reflectante

27 AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA INDUSTRIA
Un material termoaislante es aquel que posee baja conductividad térmica y evita la pérdida o ganancia de calor de un equipo determinado (v.g. horno, caldera, refrigerador, entre otros), porque está compuesto de materiales básicos con un coeficiente de transmisión de calor bajo, conformado de tal forma, que quedan atrapadas celdillas de aire en reposo, rodeadas de paredes sólidas. También un aislante térmico va a representar eficiencia de los equipos, porque al evitar pérdidas o ganancias de calor, se evita que los motores de los equipos trabajen a una mayor capacidad mayor a la de la operación.

28 Lo anterior se puede observar fácilmente en un sistema de refrigeración, en el cual se busca conservar una determinada temperatura. Si el sistema no está aislado térmicamente se tendrá una ganancia de calor y para contrarrestar este fenómeno el compresor tendrá que estar trabajando continuamente para poder mantener la temperatura que se requiere. Por lo tanto si se aísla térmicamente el sistema, se evitará la ganancia de calor y el trabajo continuo o forzado del equipo.

29 EQUIPOS AISLADOS TÉRMICAMENTE EN UNA INDUSTRIA
Un sistema termoaislante es una combinación de materiales que incorpora un material termoaislante, materiales de sujeción, barreras de vapor (para el caso de servicios a baja temperatura) y materiales de acabado, en el recubrimiento de equipos o tuberías. En una industria existen sectores o determinados equipos en común que requieren de un debido aislamiento térmico. Algunos de ellos son:

30 Tuberías de condensado
Muchas empresas se conforman con hacer aislar las tuberías de alimentación de vapor y dejan las de retorno de condensado sin aislar argumentando que no es necesario. Sin embargo cuando más fría sea la cantidad de agua que retorne, producto del condensado del vapor, mayor será el consumo de combustible.

31 Tuberías de retorno de agua fría
Al igual que sucede con el vapor, también se suele descuidar el aislamiento esta línea. La diferencia es que la ganancia de calor es evidente al observar el condensado en el exterior de las tuberías sin aislamiento.

32 Tanques Para el aislamiento de la parte interna de tanques se usa con mayor frecuencia el poliuretano Para el aislamiento de las cubiertas de tanques se usa lana de roca o lana de vidrio dependiendo de los niveles de temperatura; flexibilidad o prestación que sea necesario.

33 Marmitas Los recipientes en los que se fabrican los distintos productos industriales o farmacéuticos requieren de aislamiento térmico y del sellado de la cubierta externa para evitar que la humedad entre y dañe el aislamiento. Las marmitas cuentan con sistema de válvula pilotada con seguridad por termocupla.  tanque con recubrimiento en fibra de vidrio o con protección con aceite térmico quemadores tipo flauta o tipo soplete para mayor logro de temperatura

34 Tuberías de refrigeración y agua helada
Estas tuberías deben ser recubiertas o aisladas por fuera para evitar dañar a algun trabajador. Un aislamiento deficiente o la ausencia de este en ciertos tramos prolonga el funcionamiento de los equipos de enfriamiento llegando al extremo de trabajar continuamente sin apagar en ningún momento.

35 CLASIFICACIÓN DE LOS AISLANTES TÉRMICOS
Aislantes Térmicos de Fibras Minerales: Materiales procesados a partir del estado de fusión de roca, escoria o vidrio, y convertidos a fibra con un procedimiento de centrifugación a alta velocidad, o a través de dados de estirado o la combinación de ambos. Las fibras están distribuidas de modo multidireccional y dividen finamente el espacio de aire. Pueden o no estar unidas entre sí. Los termoaislantes fibrosos más usados son la lana de escoria, de roca, fibra de vidrio y la fibra cerámica (refractario).

36 Es un termoaislante hecho a partir del estado de fusión de vidrio.
1.1 Lana de Escoria / Lana de Roca: Es un termoaislante hecho a partir del estado de fusión de roca tipo basáltica o semejante, escorias de fundición, materiales con alto contenido de alúmina-silicatos. 1.2 Fibra de vidrio Es un termoaislante hecho a partir del estado de fusión de vidrio. 1.3 Fibra cerámica La Fibra Cerámica, se elabora a base de sílice y óxido de aluminio fundido y puede llevar otros óxidos (Zr, Fe, Mg) en cantidades minoritarias. Estas fibras presentan una elevada resistencia a las temperaturas más altas, donde las lanas de aislamiento (Lana Mineral y Fibra de Vidrio) no son eficaces.

37 2. Aislantes Térmicos Celulares:
Materiales compuestos por pequeñísimas celdas individuales separadas entre sí. El material celular puede ser vidrio o plástico espumado. Los termoaislantes más usados son: vidrio espumado, poliestireno expandido, poliuretano, elastómeros y polisocianurato. Presentaciones: • Flexibles, preformados en hojas, rollos, tubos o unidades rectangulares: Placas, medias cañas, módulos, cubiertas para tuberías. • Espumado en sitio: Poliuretano por aspersión

38 3. Aislantes Térmicos Granulares:
Materiales compuestos por nódulos que contienen espacios vacíos. Son combinados con fibras de refuerzo con lo que consiguen rigidez, estructura y preforma. Los más comúnmente usados son: vermiculita expandida, perlita expandida, tierra diatomácea, silicato de calcio y silicato de sodio. Presentaciones: • Rígidos: Blocks, tablas y medias cañas.

39 IMPORTANCIA DE LOS AISLANTES TÉRMICOS
El intercambio de calor es un proceso de gran importancia para la industria. Este debe ir de la mano con un apropiado aislamiento térmico que le permitirá aumentar la seguridad del ambiente de trabajo y un ahorro considerable de los recursos energéticos, incrementando las ganancias mensuales. En ese sentido el Poliuretano se postula como  la solución más eficiente y duradera.

40 Seguridad en los procesos
Para mantener una temperatura óptima en las tuberías o tanques de almacenamiento de productos líquidos o gaseosos que a su vez eviten la corrosión producida por condensaciones ( altos niveles de humedad / punto del rocío).También para evitar la congelación de los equipos que trabajan a muy baja temperatura. Reducir impactos en el Medioambiente Optimizando la eficiencia de aislamiento para maximizar el potencial de ahorro de CO2 (reducción de costos de emisión de CO2), así como proporcionar una protección contra futuros costes de la energía. Reducir las pérdidas de calor para economizar Optimizando el aislamiento se reducen los costes de instalación proporcionando el máximo ahorro de energía durante la vida útil de la instalación. Protección personal

41 CONCLUSIONES Los aislantes térmicos no solo son útiles en la industria sino también en la construcción para una mejor calidad de vida. Podemos determinar el tipo de aislante que es necesario para nuestro hogar de acuerdo al lugar donde vivimos. El intercambio de calor casi siempre está presente en toda industria es por eso que debemos de tener mucha consideración con el tema tratado.

42 WEBGRAFIA